| 講演名 | 2021-07-14 ジョイント送受信ダイバーシチと固有モードビームフォーミングに及ぼすフェージング相関の影響に関する一考察 安達 文幸(東北大), 高橋 領(東北大), |
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| 抄録(和) | ジョイント送受信ダイバーシチ（JTRD）はマルチパスフェージングによる通信品質劣化を救済するダイバーシチ技術の一つであり，受信信号対雑音電力比（SNR）を最大化するよう送信側と受信側とが協調動作する．一方，MIMOチャネルを利用して複数ストリーム伝送を行う固有モードビームフォーミング（EMBF）が知られている．EMBFでは，MIMOチャネルの特異値分解によって得られる右および左特異ベクトルから成るユニタリ行列を送信および受信重み行列として用いる．本報告では，最適JTRDの送信と受信ダイバーシチ重みベクトルはそれぞれ，EMBFにおける第1特異値に対応した右および左特異ベクトルと等価であり，最適JTRDは第1特異値に対応したシングルストリーム伝送に対応していることを示す．次に，最適JTRDではフェージング相関が強くなるほどチャネル容量が増大するが，有相関レイリーフェージングチャネルを仮定し，このような最適JTRDのふるまいをEMBFのふるまいと対比して理解することを試みる．送信アンテナ数が任意で受信アンテナ数が2本と言う簡単な場合について，最適JTRDとEMBFで達成できるチャネル容量をモンテカルロ数値計算により求め，フェージング相関が強くなるほど最適JTRDのチャネル容量が増大する理由が，MIMOチャネルの第2特異値（固有値）が急激に衰退し，代わりに第1特異値（固有値）が大きくなるからであることを明らかにしている． |
| 抄録(英) | Joint transmit-receive diversity (JTRD) is one of diversity techniques to mitigate the degradation of communication quality due to multipath fading. In JTRD, the transmitter and receiver cooperate so as to maximize the received signal-to-noise ratio (SNR). On the other hand, eigenmode beamforming (EMBF) technique is known to transmit multiple data streams by taking advantage of multi-input multi-output (MIMO) channel. The transmit and receive weight matrices are unitary matrices composed of the right and left singular vectors, respectively. In this paper, it is shown that the transmit and receive diversity weight vectors of optimal JTRD are respectively equivalent to the right and left singular vectors which correspond to the first singular value and accordingly, that optimal JTRD corresponds to the single-stream EMBF using the first singular value. In optimal JTRD, the achievable channel capacity improves as the fading correlation at the receiver side gets stronger. We try to understand such a behavior from a viewpoint of EMBF in correlated Rayleigh fading channels. By Monte-Carlo numerical computation assuming two-antenna receiver case, such a behavior of optimal JTRD is shown to come from a fact that as the fading correlation gets stronger, the 2nd singular value (eigenvalue) deteriorates rapidly and, in return, the first singular value (eigenvalue) gets stronger. |
| キーワード(和) | ジョイント送受信ダイバーシチ / 固有モードビームフォーミング / フェージング相関 |
| キーワード(英) | Joint transmit-receive diversity / eigenmode beamforming / fading correlation |
| 資料番号 | RCS2021-79 |
| 発行日 | 2021-07-07 (RCS) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | RCS / SR / NS / SeMI / RCC |
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| 開催期間 | 2021/7/14(から3日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | 機械学習とAIを応用した通信・ネットワーク技術，M2M (Machine-to-Machine)，D2D (Device-to-Device)，IoT（Internet of Things），一般 |
| テーマ（英） | Communication and Network Technology of the AI Age, M2M (Machine-to-Machine)，D2D (Device-to-Device)，IoT（Internet of Things）, etc |
| 委員長氏名（和） | 岡本 英二(名工大) / 亀田 卓(広島大) / 中尾 彰宏(東大) / 山本 高至(京大) / 李 還幇(NICT) |
| 委員長氏名（英） | Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.) / Suguru Kameda(Hiroshima Univ.) / Akihiro Nakao(Univ. of Tokyo) / Koji Yamamoto(Kyoto Univ.) / HUAN-BANG LI(NICT) |
| 副委員長氏名（和） | 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝) / 児島 史秀(NICT) / 田久 修(信州大) / 石津 健太郎(NICT) / 矢野 一人(ATR) / 大石 哲矢(NTT) / 門田 和也(日立) / 大和田 泰伯(NICT) / 東 俊一(名大) / 石井 光治(香川大) |
| 副委員長氏名（英） | Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba) / Fumihide Kojima(NICT) / Osamu Takyu(Shinshu Univ.) / Kentaro Ishidu(NICT) / Kazuto Yano(ATR) / Tetsuya Oishi(NTT) / Kazuya Monden(Hitachi) / Yasunori Owada(NICT) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 村岡 一志(NEC) / 山本 哲矢(パナソニック) / 成枝 秀介(三重大) / 稲森 真美子(東海大) / 李 斗煥(NTT) / 池邉 隆(NTT) / 吉田 雅裕(中大) / 橋本 匡史(サイバー大) / 金井 謙治(早大) / 内山 彰(阪大) / 加川 敏規(電中研) / 林 直樹(阪大) |
| 幹事氏名（英） | Kazushi Muraoka(NEC) / Tetsuya Yamamoto(Panasonic) / Syusuke Narieda(Mie Univ.) / Mamiko Inamori(Tokai Univ.) / Doohwan Lee(NTT) / Takashi Ikebe(NTT) / Masahiro Yoshida(Chuo Univ.) / Masafumi Hashimoto(Cyber Univ.) / Kenji Kanai(Waseda Univ.) / Akira Uchiyama(Osaka Univ.) / Toshinori Kagawa(CRIEPI) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ) / 太田 真衣(福岡大) / 大辻 太一(NEC) / 王 瀟岩(茨城大) / 田中 明美(MathWorks) / 三原 孝太郎(NTT) / 勝間田 優樹(NTTドコモ) / 田谷 昭仁(青学大) / 中山 悠(東京農工大) / 単 麟(NICT) / 小蔵 正輝(阪大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO) / Mai Ohta(Fukuoka Univ.) / Taichi Ohtsuji(NEC) / WANG Xiaoyan(Ibaraki Univ.) / Akemi Tanaka(MathWorks) / Kotaro Mihara(NTT) / Yuki Katsumata(NTT DOCOMO) / Akihito Taya(Aoyama Gakuin Univ.) / Yu Nakayama(Tokyo Univ. of Agri. and Tech.) / SHAN LIN(NICT) / Masaki Ogura(Osaka Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Radio Communication Systems / Technical Committee on Smart Radio / Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Sensor Network and Mobile Intelligence / Technical Committee on Reliable Communication and Control |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | ジョイント送受信ダイバーシチと固有モードビームフォーミングに及ぼすフェージング相関の影響に関する一考察 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Study on The Effect of Correlated Fading on Joint Transmit-receive Diversity and MIMO Spatial Multiplexing |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | ジョイント送受信ダイバーシチ / Joint transmit-receive diversity |
| キーワード(2)（和/英） | 固有モードビームフォーミング / eigenmode beamforming |
| キーワード(3)（和/英） | フェージング相関 / fading correlation |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 安達 文幸 / Fumiyuki Adachi |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 高橋 領 / Ryo Takahashi |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学(略称：東北大) Tohoku University(略称：Tohoku Univ.) |
| 発表年月日 | 2021-07-14 |
| 資料番号 | RCS2021-79 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | RCS-103 |
| ページ範囲 | pp.13-18(RCS), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2021-07-07 (RCS) |